水平轴潮流能水轮机设计和性能分析
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 研究背景 | 第10页 |
| 1.2 潮流能开发现状 | 第10-12页 |
| 1.2.1 潮流能的形成及特性 | 第10-11页 |
| 1.2.2 潮流能的开发 | 第11-12页 |
| 1.3 潮流能水轮机发展现状 | 第12-14页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第13-14页 |
| 1.4 水轮机设计方法研究现状 | 第14-15页 |
| 1.5 本文的主要工作 | 第15-16页 |
| 第2章 水轮机水动力学理论及模型设计 | 第16-30页 |
| 2.1 翼型基础理论 | 第16-18页 |
| 2.1.1 翼型几何参数 | 第16页 |
| 2.1.2 翼型流体性能 | 第16-18页 |
| 2.2 水轮机设计的基本理论 | 第18-21页 |
| 2.2.1 流管法 | 第18-20页 |
| 2.2.2 叶素动量理论 | 第20-21页 |
| 2.3 水轮机基本参数的确定 | 第21-22页 |
| 2.3.1 水轮机的几何参数 | 第21-22页 |
| 2.3.2 水轮机叶片翼型选择 | 第22页 |
| 2.4 水轮机叶片参数的求解 | 第22-26页 |
| 2.4.1 诱导因子求解 | 第23页 |
| 2.4.2 叶尖叶根修正 | 第23-25页 |
| 2.4.3 安装角的确定 | 第25页 |
| 2.4.4 弦长的确定 | 第25-26页 |
| 2.5 叶片三维建模 | 第26-28页 |
| 2.5.1 坐标变换 | 第26-28页 |
| 2.5.2 模型生成 | 第28页 |
| 2.6 本章小结 | 第28-30页 |
| 第3章 水轮机的CFD求解和方法验证 | 第30-44页 |
| 3.1 控制方程 | 第30-31页 |
| 3.1.1 流场控制方程 | 第30-31页 |
| 3.1.2 旋转坐标系下的控制方程 | 第31页 |
| 3.2 数值离散 | 第31-33页 |
| 3.2.1 有限差分法 | 第32页 |
| 3.2.2 有限元法 | 第32页 |
| 3.2.3 有限体积法 | 第32-33页 |
| 3.3 湍流模型 | 第33-35页 |
| 3.4 流场边界条件 | 第35-37页 |
| 3.4.1 流动入口边界 | 第35页 |
| 3.4.2 流动出口边界 | 第35页 |
| 3.4.3 壁面条件和近壁面处理 | 第35-36页 |
| 3.4.4 流体域交界面 | 第36-37页 |
| 3.5 CFD计算有效性验证 | 第37-43页 |
| 3.5.1 稳态和瞬态计算模型 | 第37-38页 |
| 3.5.2 计算模型的选择 | 第38-40页 |
| 3.5.3 数值计算和实验值的验证 | 第40-43页 |
| 3.6 本章小结 | 第43-44页 |
| 第4章 水轮机工作性能研究 | 第44-66页 |
| 4.1 CFD求解设置 | 第44-46页 |
| 4.1.1 模型建立和网格划分 | 第44-45页 |
| 4.1.2 计算域设置 | 第45-46页 |
| 4.2 水轮机功率性能 | 第46-48页 |
| 4.2.1 功率特性 | 第46-47页 |
| 4.2.2 功率输出沿叶片展长分布 | 第47-48页 |
| 4.3 流场三维效应分析 | 第48-51页 |
| 4.3.1 叶展长方向剖面压力分布 | 第48-50页 |
| 4.3.2 叶展表面流线分布 | 第50-51页 |
| 4.4 叶片空化性能分析 | 第51-59页 |
| 4.4.1 空化原理及求解方程 | 第51-52页 |
| 4.4.2 影响空化的因素 | 第52-59页 |
| 4.4.2.1 来流流速 | 第53-57页 |
| 4.4.2.2 叶轮转速 | 第57-58页 |
| 4.4.2.3 水深 | 第58-59页 |
| 4.5 叶片结构性能分析 | 第59-64页 |
| 4.5.1 叶片材料选择 | 第59-61页 |
| 4.5.2 叶片静力分析 | 第61-62页 |
| 4.5.3 变形对工作性能的影响 | 第62-64页 |
| 4.6 本章小结 | 第64-66页 |
| 第5章 水轮机双叶片优化研究 | 第66-76页 |
| 5.1 双叶片结构计算 | 第66-73页 |
| 5.1.1 安装位置 | 第67-71页 |
| 5.1.2 旋转角度 | 第71-73页 |
| 5.1.3 三维建模 | 第73页 |
| 5.2 水动力求解 | 第73-75页 |
| 5.2.1 求解域设置 | 第73-74页 |
| 5.2.2 求解结果 | 第74-75页 |
| 5.3 流场性能分析 | 第75页 |
| 5.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 结论 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第82-84页 |
| 致谢 | 第84页 |
